Question

【题目】过山车在圆形轨道最高点时不会掉落。佳佳认为，这是因为过山车到达该位置时还有一定速度。那么，这个速度的大小与哪些因素有关呢？她提出了以下猜想：

猜想一：过山车到达圆形轨道最高点时的速度与过山车的质量m有关；

猜想二：过山车到达圆形轨道最高点时的速度与过山车开始下滑的高度h有关。

她设计了如图所示的装置进行实验，用小球代替过山车从斜面不同高度由静止开始滚下，并在通过圆形轨道的最高点后，落在足够长的水平轨道上，实验中摩擦可忽略不计。

测得的实验数据如下表所示：

（1）实验中用水平射程的大小来反映小球达到圆形轨道最高点速度的大小，运用了_____法（填物理方法名称）。

（2）分析_________两次实验数据可知，过山车到达圆形轨道最高点的速度与过山车的质量____（填“有关”或“无关”）。

（3）分析1、2两次实验数据可推知，过山车到达圆形轨道最高点的速度随过山车在斜面上开始下滑的高度的增大而_________（选填“增大”或“减小”）。

Answer 1

【答案】 转化 1、3 无关 增大

【解析】试题分析：（1）用水平射程的大小来反映小球达到圆形轨道最高点速度的大小是一种转换的思想，故运用了转换法；（2）分析1、3两次实验数据可知球开始下滑的高度相同，质量不同，球的水平射程相同，故可得：过山车到达圆形轨道最高点的速度与过山车的质量无关；（3）分析1、2两次实验数据知，小球的质量相同，球开始下滑的高度不同，球的水平射程不同，质量越大，水平射程越大，即过山车到达圆形轨道最高点的速度越大，故得出过山车到达圆形轨道最高点的速度随过山车在斜面上开始下滑的高度的增大而增大。